CN117737145A - 一种sn2-DHA藻油及其制备方法 - Google Patents
一种sn2-DHA藻油及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117737145A CN117737145A CN202311764152.4A CN202311764152A CN117737145A CN 117737145 A CN117737145 A CN 117737145A CN 202311764152 A CN202311764152 A CN 202311764152A CN 117737145 A CN117737145 A CN 117737145A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dha
- fatty acid
- acid
- algae oil
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 title claims abstract description 69
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 86
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 52
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 52
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 52
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 claims abstract description 27
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 claims abstract description 27
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 claims abstract description 27
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 150000004667 medium chain fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 claims description 28
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 claims description 14
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 14
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 14
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 claims description 10
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 7
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 7
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 2
- 125000005457 triglyceride group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 59
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 59
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 11
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 235000021323 fish oil Nutrition 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 6
- SECPZKHBENQXJG-FPLPWBNLSA-N palmitoleic acid Chemical compound CCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O SECPZKHBENQXJG-FPLPWBNLSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 238000000199 molecular distillation Methods 0.000 description 5
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 5
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- TWJNQYPJQDRXPH-UHFFFAOYSA-N 2-cyanobenzohydrazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=CC=C1C#N TWJNQYPJQDRXPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 4
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 4
- 235000021360 Myristic acid Nutrition 0.000 description 4
- TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N Myristic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCC(O)=O TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 4
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 4
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 4
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 4
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 description 4
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 4
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 235000021319 Palmitoleic acid Nutrition 0.000 description 3
- 241000235403 Rhizomucor miehei Species 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- SECPZKHBENQXJG-UHFFFAOYSA-N cis-palmitoleic acid Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O SECPZKHBENQXJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 3
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 description 2
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 2
- 241000003595 Aurantiochytrium limacinum Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000199912 Crypthecodinium cohnii Species 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N arachidonic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N 0.000 description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 206010019468 Hemiplegia Diseases 0.000 description 1
- 101710084373 Lipase 1 Proteins 0.000 description 1
- 101710084376 Lipase 3 Proteins 0.000 description 1
- 241001661345 Moesziomyces antarcticus Species 0.000 description 1
- 241000233671 Schizochytrium Species 0.000 description 1
- 206010039966 Senile dementia Diseases 0.000 description 1
- 206010042434 Sudden death Diseases 0.000 description 1
- 241000223257 Thermomyces Species 0.000 description 1
- 241000499912 Trichoderma reesei Species 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 229940114079 arachidonic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000021342 arachidonic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000004641 brain development Effects 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 229940013317 fish oils Drugs 0.000 description 1
- 235000013350 formula milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007365 immunoregulation Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000020660 omega-3 fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000019240 optic nerve development Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种sn2‑DHA藻油及其制备方法。所述制备方法为:将DHA藻油、中链脂肪酸和脱盐水进行混合,得到原料混合物;向原料混合物中加入1,3‑特异性脂肪酶,并采用先升温、后降温的方式进行酯交换反应,反应完成后过滤,得到过滤物料;将过滤物料脱除低分子脂肪酸混合物,得到高分子脂肪酸混合物;向高分子脂肪酸混合物中加入甘油和脂肪酶,并采用先升温、后降温的方式进行酯交换反应即可。所述制备方法反应条件温和,成本低,副产物(脂肪酸)可利用;得到的sn2‑DHA藻油不仅位于甘油三酯第2位的DHA占其所含DHA总量的比例高(超过50%),而且其1、3位中链脂肪酸含量亦较高。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种sn2-DHA藻油及其制备方法。
背景技术
DHA是Omega-3类超长碳链多不饱和脂肪酸,不仅可促进婴幼儿大脑与视神经发育,对儿童、青少年以及成人的大脑、眼睛有营养保健效果,并且在抗炎、抗氧化以及免疫调节等方面也具有一定作用。
在21世纪初期,国外一系列大规模临床研究发现鱼油中有效成分Omega-3的纯度决定着鱼油产品的疗效,即鱼油中Omega-3纯度在85%以上才有临床治疗意义。一篇刊载在国际脂肪酸及脂质研究学会官方期刊《PLEFA》的临床研究表明,93.5%纯度对比71%纯度的鱼油产品,降低甘油三酯效果提升5.5倍。而另一篇发表在《柳叶刀》的11324例受试者平均3.5年坚持每日服用1g90%Omega-3高纯深海鱼油的随机多中心研究中得出,每日坚持服用高纯度鱼油的人群相比对照组总死亡率下降20%,心血管疾病死亡率下降30%,发生猝死的可能性下降45%(摘自THE LANCET·Vol 354·August 7,1999)。
从鱼油中提纯DHA有两个发展趋势:其一,先将天然鱼油水解成为脂肪酸,再采用分离技术提纯其中的DHA;其二是先将鱼油与乙醇进行酯交换,得到鱼油脂肪酸乙酯,再采用尿素包合法或蒸馏分离提纯技术获得高纯度DHA单体。这类化学方法生产技术,由于使用乙醇必须采用防爆车间,存在一定不安全风险与环境污染问题,颇受诟病。
另外,酶法制备DHA甘油酯也受到广泛关注,基本上都是采用:先乙酯化、再分离提纯、然后与甘油进行酶法合成生产高纯度DHA甘油酯,因此生产工厂必需配置乙醇循环回收***,生产工艺较为复杂,分子蒸馏设备产能较小,流程设备多,成本高,生产效率低,难以实现大规模生产。
更重要的是,除了海洋环境污染的因素之外,利用捕捞深海鱼类等海洋动物而获得超长链多不饱和脂肪酸等营养物质的方式,也逐渐地被认为是不可持续的,而利用微藻等微生物发酵培养技术生产某些特定的营养物质,被认为是一种绿色的、更有潜力的方式,符合可持续发展的理念,成为未来食药材料的重要发展方向。
然而,植物基来源的超长碳链多不饱和脂肪酸甘油三酯,一般与海洋动物来源的有一定的分子结构差异,例如海洋动物来源的金枪鱼油,其sn2-DHA占比更高,而从寇氏隐甲藻、裂壶藻、吾肯氏壶藻提取的DHA藻油,其sn2-DHA含量比较低,通常只有15~30%,这在一定程度上影响了DHA藻油的推广应用。
故基于此,提出本发明技术方案,旨在提高DHA藻油的sn2-DHA占比,并将制备方法加以推广。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种sn2-DHA藻油的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将DHA藻油、中链脂肪酸和脱盐水进行混合,得到原料混合物;
(2)向所述原料混合物中加入1,3-特异性脂肪酶,并采用先升温、后降温的方式进行酯交换反应,反应完成后过滤,得到过滤物料;
(3)将所述过滤物料脱除低分子脂肪酸混合物,得到高分子脂肪酸混合物;
(4)向所述高分子脂肪酸混合物中加入甘油和脂肪酶,并采用先升温、后降温的方式进行酯交换反应,完成后得到sn2-DHA藻油。
为了便于理解本发明,对本发明的反应过程进行解释:
步骤(1)是将反应原料进行初混合的过程。
步骤(2)是第一次酯化反应,由于脂肪酶1、3位具有选择性,位于DHA藻油的第1、3位的脂肪酸会优先与中链脂肪酸发生交换,在酯交换的起始阶段,先设定较高的温度有利于加快酯交换速度,并检测反应物料的游离脂肪的组成,根据其游离DHA含量的变化趋势,可以判断某一个温度条件下的反应进程。
DHA藻油含有较高比例的棕榈酸以及少量的硬脂酸、肉豆蔻酸等高熔点的饱和脂肪酸,在酯交换进行到一定程度时,开始分阶段降低反应温度,期间高熔点的饱和脂肪酸会出现结晶析出的情况,这有利于让中链脂肪酸以更高比例占据DHA藻油的1、3位。因此在某一个温度条件下酯化反应一段时间,取样检测反应产物的游离脂肪酸的组成,根据其游离DHA含量的变化趋势可评估反应进程,当相邻两个时间点取样检测的游离DHA含量数值几乎一致时,这说明在这个温度条件下、在相邻的上一个时间点或之前某时间点,酯化反应已经处于平衡,应该进一步降低酯化反应的温度,让高熔点脂肪酸结晶析出,才可继续酯化反应,再继续降低到任何一个温度条件下,按照时序取样检测游离的DHA并重复以上反应进程的分析评估过程,直到分阶段降低温度达到40~45℃。
当温度达到40℃,并分析评估达到反应平衡点(设为终点),送去隔膜压滤机进行过滤,从而截留的脂肪酶再次利用;如果过滤速度较缓慢或者压力较高,那么在进入过滤机之前采用板式换热器升温达到60~75℃再送去过滤,这会提高过滤效率,并让回收的脂肪酶残留更少的高熔点脂肪酸。
步骤(3)是进一步的分离,经过滤的物料,再进行蒸馏或者精馏,从而脱除分子量小的脂肪酸(如:棕榈酸、硬脂酸、辛酸、癸酸、油酸等),而分子量较大的脂肪酸(如:油脂、DHA、DPA等)得以保留。
步骤(4)是第二次酯化反应,根据高分子脂肪酸混合物中游离的脂肪酸(FFA)含量,加入一定比例的甘油,甘油的添加量约为FFA摩尔数的1/3~2/5,再投入脂肪酶,反应保持在较高真空度下,反应温度为45~90℃,期间检测酸价,当酸价≤3,则开始降低反应温度,直到反应温度达到45℃,反应物料经过滤截留脂肪酶,然后送去酸化脱胶、水洗、真空干燥、冷却,得到sn2-DHA藻油。
工艺流程图如图1所示。
优选地,步骤(1)中,所述中链脂肪酸为辛酸、癸酸中的一种或两种的组合。
优选地,步骤(1)中,所述中链脂肪酸与DHA藻油的物质的量之比为1~5:1。
优选地,步骤(1)中,所述脱盐水占原料混合物的质量百分比为0.3~3%。
优选地,步骤(2)和步骤(4)中,先升温至60~90℃,后降温至40~45℃。
优选地,步骤(3)中,所述低分子脂肪酸混合物包括棕榈酸、硬脂酸、辛酸、癸酸、油酸;所述高分子脂肪酸混合物包括油脂、DHA、DPA。
优选地,步骤(4)中,以高分子脂肪酸混合物中游离脂肪酸计,所述甘油与游离脂肪酸的物质的量之比为1/3~2/5。
基于相同的技术构思,本发明的方案是提供一种由上述制备方法得到的sn2-DHA藻油。
具体的,得到的sn2-DHA藻油不仅位于第2位的DHA占DHA总量的比例超过50%,而且第1或3位的脂肪酸为中链脂肪酸的比例(以摩尔比计算)达到60%以上。此种含有中链脂肪酸的甘油三酯,更容易消化吸收,其中DHA作为营养物质被吸收利用的效率更高,因此应用功效更好。中链脂肪酸代谢成为能量,不产生任何副作用,还有利于sn2-DHA作为营养物质的快速精准递送。此种含有中链脂肪酸的sn2-DHA藻油,除了应用于婴幼儿配方奶粉以及婴幼儿、孕妇的营养强化剂之外,在阿尔兹海默症、老年痴呆症、半身不遂症状的辅助治疗方面,亦有潜在的应用价值。
本发明的有益效果为:
本发明所述的制备方法将DHA藻油、中链脂肪酸、甘油作为主要原料,以脂肪酶为催化剂并结合脂肪酸的蒸馏分离技术,制备sn2-DHA藻油,反应条件温和,成本低,副产物(脂肪酸)可利用;得到的sn2-DHA藻油不仅位于甘油三酯第2位的DHA占其所含DHA总量的比例高(超过50%),而且其1、3位中链脂肪酸含量亦较高。
另外,所述制备方法不使用乙醇等溶剂以及尿素等材料,从而避免了繁琐的工艺流程与过多设备设施,不仅降低食品安全风险,而且环境友好,产品安全性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
实施例1
在本实施例中,以来源于裂壶藻的DHA藻油为主原料,其DHA含量为53.65%,sn2-DHA占总DHA的比例为29.4%,其主要脂肪酸的平均分子量为304.8,DHA藻油的甘油三酯平均分子量为952.5,主要脂肪酸组成如表1所示。
表1
名称 | 分子特性 | 分子量 | 占比(%) |
月桂酸 | C12,0 | 200.32 | 0.08 |
肉蔻酸 | C14,0 | 228.37 | 0.78 |
棕榈酸 | C16,0 | 256.42 | 22.68 |
棕榈油酸 | C16,1 | 254.42 | 0.33 |
硬脂酸 | C18,0 | 284.48 | 1.15 |
油酸 | C18,1 | 282.46 | 0.77 |
亚油酸 | C18,2 | 280.44 | 0.13 |
亚麻酸 | C18,3 | 278.43 | 0.38 |
花生三烯酸 | C20,3 | 306 | 0.27 |
ARA | C20,4 | 304 | 0.28 |
EPA | C20,5 | 302 | 0.53 |
DPA | C22,5 | 330 | 13.74 |
DHA | C22,6 | 328 | 53.65 |
注:分子特性表示碳原子数和双键数量,如“C12,0”表示碳原子数为12,碳碳双键数量为0,下同。
本实施例提供一种sn2-DHA藻油的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)向酶法反应罐加入上述的DHA藻油950kg以及辛酸400kg、脱盐水5kg,再投入脂肪酶(来源于米黑根毛霉,具有1,3位特异性)5kg,进行第一次酯交换,起始反应温度为65℃。
由于脂肪酶的1、3位特异选择性,位于DHA藻油第1、3位的脂肪酸会优先与辛酸发生交换,检测并分析游离脂肪酸组成(DHA含量)的变动趋势从而判断反应进程,在其随着时间变动趋于恒定时,开始逐步降低反应温度,65~55℃区间的降温速度为5℃/小时,在55~45℃区间降温速度为1~2℃/小时。正如表1所示,由于DHA藻油含有较大比例的棕榈酸以及少量的硬脂酸、肉豆蔻酸,这些饱和脂肪酸熔点高,随着温度降低,棕榈酸、硬脂酸出现结晶析出,有利于让辛酸以更高比例占据DHA藻油的1、3位,期间检测游离脂肪酸的组成(以DHA含量为关键参数),当游离DHA含量变动趋于恒定时,视为某温度条件下反应处于平衡状态,反应温度逐步降低到45℃,当评估达到反应终点时,先让物料快速升温到70~75℃,再送去过滤以便截留回用脂肪酶。
(2)经过滤的反应物料,再送去分子蒸馏,分离脱除辛酸、月桂酸、肉蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸,分子量较大的超长链多不饱和脂肪酸,包括DHA以及少量的DPA、EPA,仍保留于塔底组分(以下称为“保留DHA的塔底组分”),其主要成分为油脂、DHA、DPA。
(3)保留DHA的塔底组分,送入第二道反应罐,根据其游离脂肪酸含量添加甘油,甘油添加量为FFA摩尔数的0.35倍(1.05:3),再投入脂肪酶(来源于黑曲霉),反应罐保持在较高真空度下,反应温度为80℃,期间检测酸价,当酸价≤3,则开始降低反应温度,直到反应温度达到45℃,反应物料经过滤截留脂肪酶,然后送去酸化脱胶、水洗、干燥、冷却,得到sn2-DHA藻油。
经检测,得到的sn2-DHA藻油中,位于第2位的DHA占DHA总量的比例为57.84%,DHA含量为49.10%,组成DHA藻油的脂肪酸的平均分子量为249.60,DHA藻油的甘油三酯平均分子量为786.89,含有中链脂肪酸的甘油三酯占比65.16%,其脂肪酸组成如表2所示。
表2
实施例2
本实施例采用的DHA藻油,来源于裂壶藻,其sn2-DHA占总DHA的比例为23.6%,其主要脂肪酸平均分子量为296.25,DHA藻油的甘油三酯平均分子量为926.83,主要脂肪酸组成如表3所示。
表3
本实施例提供一种sn2-DHA藻油的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)向酶法反应罐加入上述的DHA藻油790kg以及辛酸580kg、脱盐水10kg,再投入脂肪酶(来源于里氏木霉,具有1,3位特异性)5kg,进行第一次酯交换,起始反应温度为85℃。
由于脂肪酶的1、3位特异选择性,位于DHA藻油第1、3位的脂肪酸会优先与辛酸发生交换,根据游离脂肪酸所含DHA比例随着时间的变动趋势评估反应进程,在其趋于恒定时再进一步降低反应温度,85~55℃区间的降温速度为5℃/小时,在55~45℃区间降温速度为1~2℃/小时。正如表3所示,由于DHA藻油含有较大比例的棕榈酸(本例含量31.72%)以及少量的硬脂酸、肉豆蔻酸,这些饱和脂肪酸熔点高,随着温度降低,棕榈酸、硬脂酸出现结晶析出,有利于让辛酸以更高比例占据甘油三酯的1、3位,反应温度逐步降低到45℃,当评估达到反应终点时,先让物料快速升温到60~75℃,再送去过滤以便截留回用脂肪酶。
(2)经过滤的反应物料,再送去分子蒸馏,分离脱除分子量小的脂肪酸,分子量较大的超长链多不饱和脂肪酸,包括DHA以及少量的DPA、EPA,仍保留于塔底组分(以下称为“保留DHA的塔底组分”),其主要成分为油脂、DHA。
(3)保留DHA的塔底组分,送入第二道反应罐,根据其游离脂肪酸含量(FFA),甘油的添加量约为FFA摩尔数的0.35倍(1.05:3),再投入脂肪酶(来源于黑曲霉),反应罐保持在较高真空度下,反应温度为80℃,期间检测酸价,当酸价≤3,则开始降低反应温度,直到反应温度达到45℃,反应物料经过滤截留脂肪酶,然后送去酸化脱胶、水洗、干燥、冷却,得到sn2-DHA藻油。
经检测,制得的sn2-DHA藻油,位于2位的DHA占DHA总量的比例为48.75%,DHA含量为49.03%,组成DHA藻油的脂肪酸的平均分子量为244.70,DHA藻油的甘油三酯平均分子量为772.18,含有辛酸的甘油三酯比例为71.38%,其脂肪酸组成如表4所示。
表4
实施例3
本实施例以吾肯氏壶藻来源的DHA藻油为主要原料,其DHA含量为44.83%,其中sn2-DHA占DHA总量的比例为26.3%,其主要脂肪酸平均分子量为292.06,DHA藻油的甘油三酯平均分子量为914.29,主要脂肪酸组成如表5所示。
表5
本实施例提供一种sn2-DHA藻油的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)向酶法反应罐加入上述的DHA藻油500kg以及辛酸200kg、脱盐水5kg,再投入脂肪酶(来源于米黑根毛霉,具有1,3位特异性)5kg,进行第一次酯交换,起始反应温度为65℃。
由于脂肪酶的1、3位特异选择性,位于DHA藻油第1、3位的脂肪酸会优先与辛酸发生交换,根据游离DHA占游离脂肪酸的含量随着时间的变动趋势,分析评判反应进程,在其随着时间变动趋于恒定时,开始逐步降低反应温度,65~55℃区间的降温速度为3~5℃/小时,在55~45℃区间降温速度为1~2℃/小时,由于DHA藻油含有较大比例的棕榈酸以及少量的硬脂酸、肉豆蔻酸,这些饱和脂肪酸熔点高,随着温度降低,棕榈酸、硬脂酸出现结晶析出,有利于让辛酸以更高比例占据甘油三酯的1、3位,检测游离脂肪酸的组成(游离DHA占比),可评估某一温度条件下的反应进程,反应温度逐步降低到45℃,当评估达到反应终点时,先让物料快速升温到75℃,再送去过滤以便截留回用脂肪酶。
(2)经过滤的反应物料,再送去分子蒸馏,分离脱除分子量小的脂肪酸,分子量较大的超长链多不饱和脂肪酸,包括DHA以及少量的AA、DPA、EPA,仍保留于塔底组分(以下称为“保留DHA的塔底组分”),其主要成分为油脂、DHA。
(3)保留DHA的塔底组分,送入第二道反应罐,根据其游离脂肪酸含量(FFA),甘油的添加量约为FFA摩尔数的0.34倍(1.02:3),再投入脂肪酶(来源于嗜热丝孢菌),反应罐保持在较高真空度下,反应温度为90℃,期间检测酸价,当酸价≤3,则开始降低反应温度,直到反应温度达到60℃,反应物料经过滤,再经酸化脱胶、水洗、干燥、冷却,得到sn2-DHA藻油。
经检测,制得的sn2-DHA藻油,其DHA含量为46.30%,其中位于第2位DHA占DHA总量的比例为49.25%,组成DHA藻油的脂肪酸的平均分子量为242.45,DHA藻油的甘油三酯平均分子量为765.44,含有辛酸的甘油三酯比例为73.61%,其脂肪酸组成如表6所示。
表6
名称 | 分子特性 | 分子量 | 占比(%) |
辛酸 | C8,0 | 144.21 | 23.10 |
月桂酸 | C12,0 | 220.32 | 0.08 |
肉蔻酸 | C14,0 | 228.37 | 1.48 |
棕榈酸 | C16,0 | 256.42 | 15.38 |
硬脂酸 | C18,0 | 284.48 | 0.48 |
油酸 | C18,1 | 282.46 | 0.30 |
亚油酸 | C18,2 | 280.44 | 0.09 |
亚麻酸 | C18,3 | 278.43 | 0.12 |
ARA | C20,4 | 304 | 0.23 |
EPA | C20,5 | 302 | 0.50 |
DPA | C22,5 | 330 | 9.73 |
DHA | C22,6 | 328 | 46.30 |
实施例4
本实施例以寇氏隐甲藻来源的DHA藻油为主要原料,其DHA含量为44.40%,其中sn2-DHA占DHA总量的比例为29.7%,其主要脂肪酸平均分子量为278.57,DHA藻油的甘油三酯平均分子量为873.81,主要脂肪酸组成如表7所示。
表7
名称 | 分子特性 | 分子量 | 占比(%) |
月桂酸 | C12,0 | 200.32 | 9.09 |
肉蔻酸 | C14,0 | 228.37 | 11.86 |
棕榈酸 | C16,0 | 256.42 | 7.22 |
棕榈油酸 | C16,1 | 254.42 | 0.03 |
硬脂酸 | C18,0 | 284.48 | 0.56 |
油酸 | C18,1 | 282.46 | 20.92 |
亚油酸 | C18,2 | 280.44 | 0.96 |
亚麻酸 | C18,3 | 278.43 | 0.13 |
EPA | C20,5 | 302 | 0.18 |
DPA | C22,5 | 330 | 0.65 |
DHA | C22,6 | 328 | 44.40 |
本实施例提供一种sn2-DHA藻油的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)向酶法反应罐加入上述的DHA藻油5kg以及辛酸2kg、脱盐水5kg,再投入脂肪酶(来源于米黑根毛霉,具有1,3位特异性)0.1kg,进行第一次酯交换,起始反应温度为75℃。
根据游离脂肪酸所含游离DHA比例随着时间的变动趋势,分析评估反应进程,在其随着时间变动趋于恒定时,开始逐步降低反应温度,75~55℃区间的降温速度为3~5℃/小时,在55~45℃区间降温速度为1~2℃/小时,按照时序检测不同温度条件下的游离脂肪酸组成(关键参数为所含游离DHA的比例),可评估某一温度条件下的反应进程,反应温度逐步降低到40℃,当评估达到反应终点时,先让物料快速升温到70℃,再送去过滤。
(2)经过滤的反应物料,再送去分子蒸馏,分离脱除分子量小的脂肪酸,而分子量较大的超长链多不饱和脂肪酸,包括DHA以及少量的DPA、EPA,仍保留于塔底组分(以下称为“保留DHA的塔底组分”),其主要成分为油脂、DHA。
(3)保留DHA的塔底组分,送入第二道反应罐,根据其游离脂肪酸含量(FFA),甘油的添加量约为FFA摩尔数的0.34倍(1.02:3),再投入脂肪酶(来源于南极假丝酵母),反应罐保持在较高真空度下,反应温度为80℃,期间检测酸价,当酸价≤3,则开始降低反应温度,反应物料送去过滤,再经酸化脱胶、水洗、干燥、冷却,得到sn2-DHA藻油。
经检测,制得的snDHA藻油,其DHA含量为49.70%,其中位于第2位DHA占DHA总量的比例为48.03%,组成DHA藻油的脂肪酸的平均分子量为241.36,DHA藻油的甘油三酯平均分子量为762.14,含有辛酸的甘油三酯比例为68.43%,其脂肪酸组成如表8所示。
表8
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种sn2-DHA藻油的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将DHA藻油、中链脂肪酸和脱盐水进行混合,得到原料混合物;
(2)向所述原料混合物中加入1,3-特异性脂肪酶,并采用先升温、后降温的方式进行酯交换反应,反应完成后过滤,得到过滤物料;
(3)将所述过滤物料脱除低分子脂肪酸混合物,得到高分子脂肪酸混合物;
(4)向所述高分子脂肪酸混合物中加入甘油和脂肪酶,并采用先升温、后降温的方式进行酯交换反应,完成后得到sn2-DHA藻油。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述中链脂肪酸为辛酸、癸酸中的一种或两种的组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述中链脂肪酸与DHA藻油的物质的量之比为1~5:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述脱盐水占原料混合物的质量百分比为0.3~3%。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)和步骤(4)中,先升温至60~90℃,后降温至40~45℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述低分子脂肪酸混合物包括棕榈酸、硬脂酸、辛酸、癸酸、油酸;所述高分子脂肪酸混合物包括油脂、DHA、DPA。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,以高分子脂肪酸混合物中游离脂肪酸计,所述甘油与游离脂肪酸的物质的量之比为1/3~2/5。
8.权利要求1~7任一项所述制备方法得到的sn2-DHA藻油。
9.根据权利要求8所述的sn2-DHA藻油,其特征在于,位于第2位的DHA占DHA总量的比例大于50%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311764152.4A CN117737145A (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种sn2-DHA藻油及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311764152.4A CN117737145A (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种sn2-DHA藻油及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117737145A true CN117737145A (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=90280915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311764152.4A Pending CN117737145A (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种sn2-DHA藻油及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117737145A (zh) |
-
2023
- 2023-12-20 CN CN202311764152.4A patent/CN117737145A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104186705B (zh) | 基于酶促酸解棕榈酸甘油三酯合成结构脂质的方法 | |
Zhang et al. | Synthesis and concentration of 2-monoacylglycerols rich in polyunsaturated fatty acids | |
US9476008B2 (en) | Process for separating polyunsaturated fatty acids from long chain unsaturated or less saturated fatty acids | |
WO2016176987A1 (zh) | 一种富含1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯结构脂的制备方法 | |
CN107828830A (zh) | 一种调整中长链结构甘油三酯组成的方法 | |
CN105779140A (zh) | 一种高含量epa乙酯型鱼油的制备方法 | |
CN111088296A (zh) | 一种富集油脂中n-3多不饱和脂肪酸甘油酯的方法 | |
CN103667379B (zh) | 一种脂肪酶促酸解藻油制备母乳脂肪替代品的方法 | |
CN104651424B (zh) | 一种结构油脂的制备方法 | |
CN107698447B (zh) | 制备脂肪酸甘油酯的方法 | |
CN117737145A (zh) | 一种sn2-DHA藻油及其制备方法 | |
CN113832200B (zh) | 一种母乳化结构脂的制备方法 | |
CN115651938A (zh) | 采用两步酶法生产高epa乙酯和高dha甘油酯的方法 | |
CN113337551B (zh) | 一种结构甘油三酯的制备方法 | |
KR102411079B1 (ko) | 미세조류 오일을 이용한 바이오 디젤 및 지방산의 제조방법 | |
CN114574280B (zh) | 高含量多不饱和脂肪酸油脂的制备方法 | |
KR102520377B1 (ko) | 단경로 증류 또는 습식 분별을 이용하여 고순도의 트리글리세리드를 제조하는 방법 | |
JP2023503200A (ja) | 多価不飽和脂肪酸で強化された微生物油組成物 | |
CN113621660B (zh) | 一种调节婴幼儿配方奶粉脂质组成的结构脂质的制备方法 | |
KR101583407B1 (ko) | 잣기름 지방산으로부터 농축된 피놀렌산을 회수하는 방법 | |
CA3092876A1 (en) | Production method for oil/fat composition rich in palmitic acid at position 2 | |
JP3764793B2 (ja) | ジグリセリド類の製造方法 | |
US20230323243A1 (en) | A process for production of a vegetable oil composition having at least 50% palmitic acid present in the sn2-position out of total palmitic acid in the triglycerides of the vegetable oil composition | |
NL2026589B1 (en) | Method for preparing mixed ester rich in OPO-structured fat | |
JP5947064B2 (ja) | 脂肪酸組成物の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |